輪胎聯(lián)軸器的使用優(yōu)點(diǎn)和聯(lián)軸器不對(duì)中響應(yīng)的方法

近年來因?yàn)樗欧姍C(jī)行業(yè)的發(fā)展，適應(yīng)高速和控制的需求越來越被夸大。輪胎聯(lián)軸器越來越多的應(yīng)用于通過伺服系統(tǒng)控制的機(jī)械上面。輪胎聯(lián)軸器在這些和一般的制造機(jī)械不同的是，要求輸出相對(duì)于輸入具有很高的追隨行。

近輪胎聯(lián)軸器被越來越多地被應(yīng)用在機(jī)床和半導(dǎo)體系體例造機(jī)械等通過伺服系統(tǒng)控制的機(jī)械上。在這些里，和一般的制造機(jī)械不同的是，聯(lián)軸器要求其輸出相對(duì)于輸入具有很高的追隨性。

過去，人們只是將輪胎聯(lián)軸器作為一個(gè)機(jī)械部件來考慮，但是，跟著使用輪胎聯(lián)軸器的機(jī)械裝置本身用途的多樣化，為達(dá)到高的機(jī)能，對(duì)于聯(lián)軸器的熟悉，已經(jīng)從一個(gè)單純的機(jī)械部件轉(zhuǎn)變?yōu)槟茏笥艺麄€(gè)機(jī)械系統(tǒng)機(jī)能的重要的機(jī)械要素。

目前輪胎聯(lián)軸器是一種聯(lián)軸器，具有良好的減震緩沖和優(yōu)越的軸間偏移補(bǔ)償性能，輪胎聯(lián)軸器的工作溫度—20~80攝氏度，傳遞轉(zhuǎn)矩為10-20000N.M，LB型輪胎聯(lián)軸器適于潮濕、多塵、有沖擊、振動(dòng)、正反轉(zhuǎn)多變和起動(dòng)頻繁的工作條件，并且拆裝方便，因?yàn)閺椥栽且徽w的輪胎體，拆裝維修方便、不需潤滑、。

輪胎聯(lián)軸器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輪胎外緣離心力的作用而向外擴(kuò)張，將進(jìn)一步增大附加軸向力。為此，在安裝輪胎聯(lián)軸器時(shí)應(yīng)采取措施，使輪胎中的應(yīng)力方向與工作時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力方向相反，以抵消部分附加軸向力，達(dá)到聯(lián)軸器和兩軸承的工和條件。

輪胎聯(lián)軸器的輪胎環(huán)內(nèi)側(cè)用硫化方法與鋼質(zhì)骨架粘接成一體，骨架上的螺栓孔處焊有螺母。裝配時(shí)用螺栓與兩半聯(lián)軸器的凸緣連接，依靠擰緊螺栓使輪胎與凸緣端面之間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩，輪胎環(huán)工作時(shí)發(fā)生扭轉(zhuǎn)剪切變形，故輪胎聯(lián)軸器具有很高的彈性，補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的能力較大，并有良好的阻尼，而且結(jié)構(gòu)簡單、不需潤滑、裝拆和維護(hù)都比較方便。其缺點(diǎn)是承載能力不高、外形尺寸較大，隨著兩軸相對(duì)扭轉(zhuǎn)角的增加使輪胎外形扭歪，軸向尺寸略有減小，將在兩軸上產(chǎn)生較大的附加軸向力，使軸承負(fù)載加大而降低壽命。

輪胎聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）連接，傳動(dòng)扭力大，當(dāng)壓路機(jī)采用413K-3型柴油機(jī)時(shí)，其大傳動(dòng)扭矩為4787N·m，而輪胎聯(lián)軸器的公稱扭矩可達(dá)6300N·m，地加強(qiáng)了3Y12/15型壓路機(jī)這一部位的連接性能。

（2）降低了安裝精度的要求。原來的萬向十字節(jié)或橡膠連接塊的同軸度要求1.0mm而采用輪胎聯(lián)軸器時(shí)可降低至2.5mm。

（3）輪胎聯(lián)軸器也屬于柔性連接，在機(jī)器啟動(dòng)和過載時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器有明顯的保護(hù)作用。

（4）原來采用的橡膠塊連接，要求半聯(lián)軸器上打孔、攻絲；采用輪胎聯(lián)軸器時(shí)，半聯(lián)軸器上只需打孔，而不需攻絲。因?yàn)橄鹉z輪胎環(huán)中預(yù)埋有連接用的金屬螺母，且半聯(lián)軸器的法蘭盤尺寸也可減小，連接孔也由原來的8個(gè)螺孔減少為6個(gè)光孔；既節(jié)省了材料，又節(jié)約了加工工時(shí)。

聯(lián)軸器不對(duì)中響應(yīng)的方法

分析不對(duì)中響應(yīng)的方法，可以從系統(tǒng)響應(yīng)的時(shí)域波形、頻率成分、幅值相位譜、軸心軌跡、系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面對(duì)不對(duì)中聯(lián)軸器響應(yīng)進(jìn)行分析，綜合研究成果，分別總結(jié)如下：

(1)時(shí)域波形。時(shí)域波形類似正弦曲線，為1倍頻、2倍頻疊加的M形波形；

(2)響應(yīng)頻率成分。不對(duì)中聯(lián)軸器振動(dòng)響應(yīng)頻率有明顯的2倍頻特征，轉(zhuǎn)子徑向振動(dòng)出現(xiàn)工頻和2倍頻，軸向振動(dòng)較大，振動(dòng)頻率為1倍頻；對(duì)于不對(duì)中聯(lián)軸器，彎曲振動(dòng)中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生2X、4X、6X等偶數(shù)倍頻分量，而在扭轉(zhuǎn)振動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生1X、3X、5X等奇數(shù)倍頻分量，并且這些倍頻分量在齒輪聯(lián)軸器附近處表現(xiàn)得非常明顯；

(4)幅值相位譜。徑向振動(dòng)中，不對(duì)中越嚴(yán)重2倍頻所占比例越大，相位是基頻的2倍；軸向振動(dòng)的幅值和相位相對(duì)穩(wěn)定；不對(duì)中使聯(lián)軸器兩側(cè)同一方向的產(chǎn)生相位差：在平行不對(duì)中時(shí)為0°，角度不對(duì)中時(shí)為180°，綜合不對(duì)中時(shí)為0°～180°；

(5)軸心軌跡。軸心軌跡呈雙環(huán)橢圓，提純軸心軌跡呈香蕉形或八字形，其進(jìn)動(dòng)方向?yàn)檎M(jìn)動(dòng)；

(6)系統(tǒng)穩(wěn)定性。聯(lián)軸器的傾角剛度對(duì)系統(tǒng)的失穩(wěn)轉(zhuǎn)速影響較大，聯(lián)軸器傾角不對(duì)中或者聯(lián)軸器剛度的增加會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性范圍的增加。對(duì)于過柔性聯(lián)軸器，隨著傾角不對(duì)中的增加，渦動(dòng)軌跡趨向塌陷成直線，自然頻率的增加主要取決于軸承運(yùn)動(dòng)剛度的增加，并且和不對(duì)中方向有關(guān)。對(duì)于平行不對(duì)中，當(dāng)聯(lián)軸器柔性時(shí)，渦動(dòng)軌跡和自然頻率并不改變。不對(duì)中發(fā)生時(shí)會(huì)導(dǎo)致軸變形，滑動(dòng)軸承的油膜壓力分配會(huì)發(fā)生明顯改變，從而有可能誘發(fā)油膜渦動(dòng)或者油膜失穩(wěn)。不對(duì)中和負(fù)載扭矩對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有影響：不對(duì)中會(huì)使內(nèi)阻引起的渦動(dòng)趨于穩(wěn)定，然而不對(duì)中又會(huì)在轉(zhuǎn)速接近彎曲-彎曲、彎曲-扭轉(zhuǎn)的耦合頻率時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)。

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